Zahnrad aus Kunststoff und die Vorzüge gegenüber Metall bei Modelleisenbahnen

Auch wenn das Zahnrad aus Kunststoff bereits seit vielen Jahren bei Modelleisenbahnen eingesetzt wird, gibt es trotzdem große Unterschiede bei der Materialbeschaffenheit und daraus resultierenden Qualitätsstandards.


Ein Zahnrad ist ein Rad an dessen Umfang gleichmäßig Zähne verteilt sind. Es dient zur mechanischen Übertragung von Drehbewegungen auf ein zweites Zahnrad oder auf eine geradlinige Zahnstange. Ein Zahnrad-Getriebe hat im Gegensatz zum Riemen-Getriebe keinen Schlupf.
Ein Zahnrad aus Kunststoff ist genauso aufgebaut wie ein Metall-Zahnrad. Während bei Getrieben mit hohen Leistungsanforderungen häufig Metall-Zahnräder verwendet werden, ist das Zahnrad aus Kunststoff bei kleinen Geräten mit geringen Kräften, wie zum Beispiel in der Modellbahntechnik, sehr stark verbreitet. Der Nachteil von Metall-Zahnrädern ist, dass diese zwischen den Zähnen immer einen Schmierfilm benötigen. Sollte die Vollschmierung verloren gehen tritt Verschleiß auf, der das Zahnrad zerstört. Bei einem Zahnrad aus Kunststoff ist bei der Verwendung von billigeren Zahnrädern zwar auch eine Vollschmierung mit Öl oder anderen Schmiermittel nötig, allerdings gibt es hochwertige thermoplastische Kunststoffe die aus einer homogenen kristallinen Struktur bestehen und in ihrer Struktur Festschmierstoffe eingearbeitet haben. Dadurch ist eine zusätzliche Schmierung von Außen nicht erforderlich.

Vorteile von Zahnrad aus Kunststoff in der Modellbautechnik

  • Gerade bei hochwertigen Modelleisenbahn-Lokomotiven empfiehlt es sich auch hochwertige thermoplastische Kunststoffe bei Zahnrädern zu verwenden um eine möglichst lange Lebensdauer zu gewährleisten. Vorteile von Zahnrädern aus Kunststoff sind die sogenannte aktive Schmierung, die Laufruhe und das Verursachen von geringeren Geräuschen im Gegensatz zu Metall- Zahnrädern, die kostengünstige Herstellung, die Gewichtsersparnisse und einfache Produktion.
  • Des weiteren sind Zahnräder aus thermoplastischen Kunststoffen sehr robust gegen ätzende Säuren, Wärmeformbeständigkeit, haben eine sehr geringe Feuchtigkeitsaufnahme, Unempfindlichkeit gegen Korrosion, hohe Kriechfestigkeit und sind aufgrund geringer Wärmerelaxierung für hohe Laufgeschwindigkeiten geeignet.
  • Bei Lokomotiven, welche häufig einen Antrieb mit Schneckengetriebe haben, ist eine lang währende Schmierung schwierig realisierbar. Beim Einsatz von Festschmierstoffen, welche in der Struktur der Zahnräder eingebaut sind, wird die Schmierung für eine lange Lebensdauer gewährleistet. Bei der Verwendung von metallischen Zahnrädern oder auch billigen Plastik-Zahnrädern besteht das Problem, dass diese über Abrieb verfügen sobald das Schmiermittelreservoir aufgebraucht ist.

Produktionskosten-Vergleich beim Zahnrad aus Kunststoff

  • Während typische Produktionskosten einer H0 Modellbahn-Lokomotive mit Metall-Zahnrädern bei circa 10 bis 30 Euro liegen, ist die Produktion einer billig Lokomotive mit Plastik-Zahnrädern schon für etwa einen Euro möglich. Natürlich verfügen diese nicht über eine hohe Lebensdauer, weswegen die Produktionskosten von Lokomotiven mit hochwertigen thermoplastischen Kunststoff Zahnrädern auch nur 10 bis 200 Euro benötigen.
  • Besonders bei teureren Produktionen kann eine sehr lange Lebensdauer auch bei Dauerbetrieb gewährleistet werden. Daher sind diese Loks für Ausstellungsbetriebe interessant, bei dem ein möglichst wartungsfreier Dauerbetrieb erwünscht ist.